[發明專利]一種相鄰關節空間軌跡過渡方法及裝置

有效

• 申請號: 202011142106.7
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112192575B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 劉鵬飛;楊健;劉勛;王權
• 申請（專利權）人: 哈工大機器人（合肥）國際創新研究院
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 丁瑞瑞

1.一種相鄰關節空間軌跡過渡方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟一：根據每段運動的起始位置和終點位置以及位置的正負,來計算參數類型標志，進行平移和對稱預變換，變換為起點位置為0，終點位置為正數，各個關節速度規劃參數預變換之后，對各個關節進行基于指定速度的S速度規劃，得到每軸該段耗時時間，以耗時最久的關節為基準軸，最久的時間為基準時間；基準軸插值類型為基于指定速度的S速度規劃，其余各軸插值類型為基于指定時間的S速度規劃，最后按照參數類型標志進行參數回歸變換，對各軸在相鄰空間內進行時間同步，使多軸同步時間到達每一個位置；

步驟二：將當前段軌跡的末速度作為對下一段軌跡的初速度，當前段軌跡的初速度作為上一段軌跡的末速度，進行軌跡規劃，使相鄰空間速度平滑過渡；對于連續多段關節空間軌跡過渡，判斷當前關節空間與下一段關節空間的位移，當位移方向相同且當前關節空間的位移大于下一段關節空間的位移時，當前關節空間關節末速度取相鄰兩段關節空間運動段運行速度的最小值為當前關節末速度；如果當前關節空間的位移小于下一段關節空間的位移時，當前關節空間關節末速度取相鄰兩段關節空間運動段運行速度的最大值作為當前關節末速度；具體為：

對于單段PTP，設置單段PTP的初始速度和末速度即可完成軌跡規劃，對于連續多段PTP，將當前段PTP的末速度與下一段PTP的初速度平滑過渡；

對于連續多段PTP，將當前段PTP的末速度與下一段PTP的初速度平滑過渡包括：判斷當前段PTP的位移deta_x1和下一段PTP的位移deta_x2；

在當前段PTP的位移deta_x1和下一段PTP的位移deta_x2方向相同的情況下，當deta_x1＝deta_x2時，當前PTP關節末速度取相鄰兩段PTP運動段運行速度的最小值為當前關節末速度；如果deta_x1deta_x2，當前PTP關節末速度取相鄰兩段PTP運動段運行速度的最大值作為當前關節末速度；

在當前段PTP的位移deta_x1和下一段PTP的位移deta_x2方向相反的情況下，直接將當前關節末速度設置為0，然后把當前段PTP的末速度作為下一段PTP的初速度，完成速度平滑過渡；

步驟三：根據軌跡規劃的輸出數據，進行插補運算，以使軌跡連續；其中，輸出數據包括初速度、末速度以及位置。

2.根據權利要求1所述的一種相鄰關節空間軌跡過渡方法，其特征在于，所述步驟一包括：各軸首先根據輸入信息，參數自適應S速度規劃，計算出每個軸的單段PTP運行時間，然后將各軸中最大的運行時間作為基準時間，其他各軸做基于基準時間的S速度規劃，實現單段PTP各軸的時間同步。